JP7348202B2 - 一時的エネルギー需要に応じた電気デバイスの制御のためのデバイス及びシステム、ならびにその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、電力を消費する１台以上のデバイス、例えば給湯器、プールポンプまたは空調装置のエネルギー消費を管理して、１台以上のデバイスによって消費される電力を、日中及び／または年間を通じて経験する様々なエネルギー需要に応じて、遠隔に配置されている管理エンティティによって減少または増加できるようにするデバイス、システム及び／または方法に関する。

発電所及び関連インフラストラクチャでは、例えば、気温が３０℃～３５℃（８６Ｆ～９５Ｆ）に近づくか、またはそれらの気温を超える地域での大多数の人口が空調装置を使用することなどにより、夏期に通常見られる極端なピークエネルギー需要に対処することがますます不可能になっている。このようなピークエネルギー需要事象（「スパイク」として公知である場合もある）は比較的頻度が低く、１日のうちの数時間（典型的には、午後４時から８時の間）に発生し、１年のうち比較的数日のみ発生すると推定されている。

エネルギー需要のスパイクは発生頻度が少ないが、これらが発生した場合には問題であり、ピークのエネルギー需要事象を管理するために、ある地域及び／または場所にある世帯、病院、及び／または企業が、電力グリッドから選択的に隔離されることを回避するために消費電力の積極的な管理が必要とされる。こうした電力グリッドからの隔離は、一般的に「停電」として知られている。

最善の状態で、停電は、１日あたり数時間電力のない状態が続いた結果として、住宅のエネルギー消費者にとって悩ましいものと見なされ得る。最悪の場合には、停電はビジネスの収益の損失つながり得、さらに悪いことに、例えば、心臓モニター及び透析機などの重要な救命デバイスを操作するために電力を必要とする個人の生命の損失につながり得る。

さらに、先進国での電力網は電力供給と比較的一貫しているが、多くの場合、開発途上国での電力グリッドは電力供給との一貫性が低く、いかなるピークエネルギー需要もない場合であっても、消費者は１週間または１日に数回の停電を経験することがある。この問題に対処するために、開発途上国内において人口密度の高い都市は発電機に依存する傾向があり、停電中に大規模で作動させると、重大な汚染を引き起こす傾向がある。

また、先進国での発電所及び関連するインフラストラクチャの容量は、年間のほとんどにおいて十分に活用されておらず、これによりエネルギー発電機及び供給業者の収益の損失につながっているとも推定される。収益の損失は主に、一時的なピークのエネルギー需要に対処する試みにおいて、大規模なかつ／または追加の電力設備の構築及び維持によるものである。

再生可能エネルギー源、例えば、太陽光、風力、地熱、及び水力などは、これらの形態のエネルギー生成物が、再生可能資源から収集される、かつ／または生成されるため、かつ環境への影響が少ないと考えられているため、ますます人気が高まっている。しかし、多くの形態の再生可能エネルギーには、環境への影響がないわけではなく、商業化及び市場の障壁など関連する障壁がある。多くの形態の再生可能エネルギーが、現在信頼性が低く、したがって現在のところ、石炭、石油、天然ガス由来のエネルギーなど、従来の形態のエネルギーと競争できない。

これらの問題への取り組みでは、先進国におけるエネルギー供給業者及び／または小売業者は、ピークのエネルギー消費期間中に必須でない電気デバイス（アプライアンスまたは他の負荷）の電源をオフにするインセンティブ（通常は払戻しの形態で）を消費者に提供する。これは、典型的には、エネルギーの需要におけるピークが経験される、かつ／またはこのピークが発生することが予想される年の期間中に、消費電力を減少させることを目的としている。実装されたプロトコルは、デマンドレスポンス管理またはＤＲＭと呼ばれることもある。

ピーク期間中の全体的な消費電力を低減する取り組みの一部として、空調装置などの電化製品には、空調装置コンプレッサによって消費される電力を、例えば遠隔制御によりこの製品の最大負荷の７５％または５０％まで低下させることができるＤＲＭ回路が組み込まれている。この点について、多くのエネルギー小売業者は、ピークエネルギー需要に対処するために必要に応じて、家電製品によって消費される電力を削減するために、「デマンド対応応答」を遠隔により引き起こす。このようなデバイスは、デマンドレスポンスイネーブリングデバイス（Ｄｅｍａｎｄ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｅｎａｂｌｉｎｇ Ｄｅｖｉｃｅ、ＤＲＥＤ）とも呼ばれる。ＤＲＥＤは、典型的には、例えば空調装置のコンプレッサなどの家電製品の近くに配置され、電源に固定配線され、かつ空調装置コンプレッサ内のＤＲＭ回路にも配線される。ＤＲＥＤは、エネルギー供給業者／小売業者から送信された信号を受信し、その信号をデバイスによりパルスに変換させ、空調装置コンプレッサ内のＤＲＭに送信して、エネルギー供給業者／小売業者によって要求された設定に従って消費電力の電源をオフにするかまたは電圧を下げる。

現在利用可能なＤＲＥＤの一例では、信号受信装置により、空調装置などの製品のリップル制御が可能になる。当業者は、リップル制御（可聴周波負荷制御に基づく）が、主電力線でのより高い周波数を使用して制御信号を重畳すること、及びこの重畳された制御信号を受信して、信号を認識し、電気デバイスの電源をオフもしくはオンにするか、または制御信号に従って低下させた消費電力レベルでデバイスを操作させるように、非本質的な住宅または産業用負荷（空調装置、給湯器、プールポンプなど）をプログラミングすることを伴うこと理解するであろう。

しかし、これに限定されないが、こうしたシステムがシンプレックス信号通信構成を使用して動作するという事実など、既存のシステムに関連する欠点がある。したがって、エネルギー小売業者は、電気デバイスの動作を制御するために消費者の電気デバイスに設置された信号受信装置に信号を送信できるが、小売業者が消費者のデバイスから、デバイスによって実際に消費されるエネルギー量が、要求された電力低減レベルに適合している確認を受信できる手段はない。したがって、既存のシステムでは、信号が受信され、適切に対処されたという仮定に効果的に依存している。事実上、現在利用可能なシステムは、送信されたＤＲＥＤ信号が受信され、実装されていると仮定している。当然のことながら、消費者にとっては、電気デバイス（製品または負荷）を不正操作して、デバイスが低電力レベルで動作しているという考えの結果として、払戻しを受け取る動機がある一方で、消費者が干渉して、デバイスが通常の消費電力レベルで動作し得る。

既存のＤＲＥＤに関連するさらなる問題としては、電源をオフにするかまたは電圧を下げるためのエネルギー供給業者／小売業者からの信号に関連する精度の低下、電化製品によって消費される電力、及びそれらのデバイスの実際の電力使用量を記録できないことが挙げられる。現在の構成では、エネルギー供給業者／小売業者によって送信された信号が、特定の家電製品に関連付けられたＤＲＭ回路によって受信されたことを確認する機能は提供されていない。この問題を回避するための取り組みでは、ＤＲＥＤの供給業者は、ショートメッセージサービス（ＳＭＳ）によってテキストメッセージを送信するグローバルシステム（ＧＳＭ（登録商標））通信の設備に依存して、信号が受信されたかを確認しているが、これは様々な理由で理想的ではない。

既存のＤＲＥＤは、家電製品内でのＤＲＭ機能を有効にするように特別に構成されており、場合によっては、テキストメッセージの送受信も可能である。したがって、ＤＲＭの利点を利用するために、消費者及び／またはエネルギー供給業者／小売業者は、限定された特定の機能を提供するデバイスを購入し、そのデバイスを設置する必要があり、これにより、消費者及び／またはエネルギー供給業者／小売業者の必要な財政的投入が増大する。

本発明は、ピークエネルギー需要の管理及び停電の回避に関連する上記の問題の少なくとも１つ以上に対処することを目的とする。

ＤＲＥＤ対応デバイスが十分な期間、電力を損失した時にさらなる問題が発生し、デバイスは、電力損失時のＤＲＥＤの設定のあらゆる記録されたメモリを失うことになる。電力が回復したときに、消費しているデバイスは完全な消費電力に戻り得、それにより、ピーク期間中のあらゆる消費者への電力損失を回避するために電力グリッドの需要を管理しようとするエネルギー管理者の努力を混乱させるかまたは挫折させる。

一態様では、本発明は、接続されている１台以上の電気デバイスによって消費される電力を制御する消費電力制御ユニットであって、１台以上の電気デバイスは、１つ以上の建物内で電力を消費し、動作可能に接続され、コンピュータ命令コードを保存するメモリを有するコンピュータプロセッサを備えるユニットを提供し、本ユニットは、１台以上の接続されている電気デバイスによって消費される電力の変更を要求する１つ以上の建物の外にいるエネルギー管理者から制御信号を受信するように動作可能である通信モジュールと、１台以上の接続されている電気デバイスによって消費される電力を監視するように動作可能である監視モジュールとを備え、コンピュータプロセッサによって実行されるときに、コンピュータ命令コードにより、コンピュータプロセッサに、１台以上の電気デバイスへの電力の供給を制御させ、かつリクエストに応答して、１台以上の接続されている電気デバイスによって消費される電力に関する１つ以上の通知をエネルギー管理者に送信し、これにより、エネルギー管理者は、消費電力を変更するリクエストが成功したか否かを確認できるようになる。

一実施形態では、監視モジュールは、１台以上の接続されている電気デバイスによって消費される電力を測定及び／または記録するように動作可能である。

一実施形態では、消費される電力の測定及び／または記録は、実質的に連続的である。

一実施形態では、１つ以上の通知には、消費電力に対する要求された通知のステータスを含む。

一実施形態では、消費電力の変更を要求する制御信号は、１台以上の接続されている電気デバイスのうちの１台以上のそれぞれの運転負荷をＸ％からＹ％に変更させる信号を含み、Ｘ及びＹは０～１００までの整数を表す。例えば、Ｘは１００％を表し得、Ｙは７５％を表し得る。これにより、１台以上の接続されている電気デバイスでは、消費電力がデバイスの全動作容量の１００％から７５％に減少する。

別の例では、Ｘは１００％を表し得、Ｙは５０％を表し得る。これにより、１台以上の電気デバイスでは、消費電力がデバイスの全動作容量の１００％から５０％に減少する。

さらに別の例では、Ｘは７５％を表し得、Ｙは５０％を表し得る。これにより、１台以上の電気デバイスでは、消費電力がデバイスの全動作容量の７５％から５０％に減少する。

一実施形態では、制御信号は、接続されている電気デバイスの運転負荷の切断を引き起こす。あるいは、制御信号は、電気デバイスの運転負荷の接続に対応し得る。

一実施形態では、１つ以上の通知には、１台以上の接続されている電気デバイスの、要求され、変更された消費電力のステータスを含む。１つ以上の通知には、１台以上の接続されている電気デバイスにより消費された電力の記録または量も含まれ、記録には、デバイス（複数可）の全動作容量と比較した、１台以上の接続されている電気デバイスの現在の動作ステータスが含まれる。

制御信号は、任意の１つ以上の無線通信プロトコルを使用して送信され得る。本発明で採用され得る無線通信プロトコルの例としては、これらに限定されないが、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＧＳＭ（登録商標）、またはＺｉｇｂｅｅ（登録商標）が挙げられる。

一実施形態では、無線通信は、衛星通信、赤外線無線通信、無線通信、マイクロ波無線通信、またはＷｉ－Ｆｉ（登録商標）通信のうちのいずれか１つ以上から選択され得る。

一実施形態では、消費電力制御ユニットは、複数の消費電力制御ユニットと通信するように動作可能であり、コンピュータプロセッサによって実行されたときに、コンピュータ命令コードにより、コンピュータプロセッサは、コンピュータメモリの内容を複数の消費電力制御ユニットに送信し、かつメモリ内容を複数の消費電力制御ユニットから受信するようになる。この特定の実施形態では、消費電力制御ユニット間の通信により、これらのユニットは、特定の消費電力制御ユニットの通信範囲内にある他のすべてのユニットに保存された重要な詳細を受信できる。この点について、ある特定の消費電力制御ユニットは、調整された消費電力レベル、及び他の消費電力制御ユニットに接続されている電気デバイスによって消費された電力に関する保存された詳細などの詳細を、周囲の多くの消費電力ユニットから受信し、保存することができる。このようにして、消費電力制御ユニットは、メッシュネットワークを効果的に形成し、各ユニットが、通信範囲内の他のユニットの範囲に関する重要なデータの受信及び保存を行い、その逆も行い、電力損失または消費電力制御ユニットのうちの１つに損傷が発生した場合には、重要なデータが通信範囲内の周辺ユニットから取得され得る。これは、交換用消費制御ユニットが設置されていて、そのデバイスの最後に動作したメモリが、近くに配置されている別のユニットから取得され得る場合、かつ／またはエネルギー管理者が、目的のユニットの通信範囲内にある別のユニットに問い合わせることにより、消費電力制御ユニットから最新のデータを回復しようとする場合に有用であり得る。状況によっては、消費電力制御ユニットにより、通信モジュール内に障害が生じ得、これによって、エネルギー管理者は、実際の消費電力に関する通知を受信できなくなるが、特定の消費電力制御ユニットに関してエネルギー管理者が求めているデータは、通信モジュールの障害の前に別の制御ユニットに転送され得、エネルギー管理者が、対象の制御ユニットの近くの他のユニットに問い合わせて、近くの制御ユニットがエネルギー管理者によって求められたデータを保存しているかどうかを判断し得ると考えられる。同様に、電力損失が発生した場合、一部の制御ユニットが電源の復帰と共に初期化され得、データの破損を経験し、これにより制御ユニットが最後の動作設定から動作を再開できなくなることが考えられる。この場合、データの破損が検出されると、制御ユニットは、通信範囲内の近くの制御ユニットから、このユニットの最新の制御設定のコピーを要求し得る。

一実施形態では、エネルギー管理者は、エネルギー小売業者であり、接続されている電気デバイスのうちの１台以上の消費電力を削減する見返りに、顧客に払戻しを提供するのと同じエンティティであり得る。

一実施形態では、エネルギー管理者は、電力を生成するエンティティ、例えば、発電所であり得る。

別の実施形態では、エネルギー管理者は、電力の消費を単に監視、測定、及び／または記録しているエンティティであり得、また、発電、電力の販売、または消費者への払戻しの提供を担当するエンティティから独立している。

別の態様では、本発明は、１つ以上の建物内で１台以上の電気デバイスによって消費される電力を制御するためのシステムを提供し、システムは、１台以上の電気デバイスによって消費される電力の変更を要求する１つ以上の建物の外にいるエネルギー管理者、及び電力グリッドから電力が供給される１台以上の電気デバイスに接続されている１台以上の消費電力制御ユニットを含み、１台以上の消費電力制御ユニットのうちのそれぞれ１台は、動作可能に接続され、コンピュータ命令コードを保存するメモリを有するコンピュータプロセッサを備え、１台のユニットは、外部のエネルギー管理者から制御信号を受信するように動作可能である通信モジュールと、１台以上の電気デバイスによって消費される電力を監視するように動作可能である監視モジュールとをさらに備え、コンピュータプロセッサによって実行されるときに、コンピュータ命令コードにより、コンピュータプロセッサに、１台以上の接続されている電気デバイスへの電力の供給を制御させ、かつ１台以上の接続されている電気デバイスによって消費される電力に関する１つ以上の通知をエネルギー管理者に送信させる。

エネルギー管理者に送信した１つ以上の通知には、通信モジュールがエネルギー管理者から１つ以上の制御信号を受信したことの確認を含み得る。

エネルギー管理者が１台以上の電気デバイスによって消費された電力の変更に関するリクエストが通信モジュールによって受信されたという確認を受信しない場合には、エネルギー管理者は、確認が受信されるまで通信モジュールにポーリングできる。一実施形態では、システム及び方法はまた、１台以上の電気デバイスによって消費される電力の変更に関するリクエストの確認が、事前に定義されたポーリング試行回数内または指定された期間後に、通信モジュールによって受信されない場合に、エネルギー管理者及び／または消費者に通知を送信するコンピュータプロセッサを備える。

また、一実施形態では、エネルギー管理者は、１台以上の電気デバイスが、エネルギー管理者によって要求された負荷と比較して、より高い電力負荷で動作していることを示す通知を消費電力制御ユニットのコンピュータプロセッサから受信し得る。

エネルギー管理者に１つ以上の通知を送信することに加えて、１つ以上の通知には、クラウド、１つ以上の他の消費電力制御ユニット、または１つ以上の他の消費者に送信され得る。

別の態様では、本発明は、消費電力制御ユニットのプロセッサによって実行されるときに、コンピュータ命令コードを含む非一時的なコンピュータ可読媒体を提供し、本ユニットは、コンピュータプロセッサ及びコンピュータ命令コードを保存するために動作可能に接続されているメモリ、エネルギー管理者から制御信号を受信するように動作可能である通信モジュール、及び消費電力制御ユニットに接続されている、１つ以上の建物内の１台以上の電気デバイスによって消費された電力を監視するように動作可能である監視モジュールを有し、コンピュータ命令コードは、実行時に、電気制御ユニットに、以下のタスク、接続されている電気デバイスの消費電力を調整するために、１つ以上の建物の外部にいるエネルギー管理者から発行されたリクエストを監視すること、リクエストの受信時に、消費電力制御ユニットによって提供される電力を制御すること、消費電力制御ユニットに接続されている電気デバイスによって消費される実際の電力を監視すること、及び１台以上の接続されている電気デバイスによって消費される実際の電力に関する１つ以上の通知を、リクエストに応答して、通信モジュールによってエネルギー管理者に送信することを実行させ、これにより、エネルギー管理者は、消費電力量を変更するリクエストが成功したか否かを確認できるようになる。

別の態様では、本発明は、ユニットに動作可能に接続された、コンピュータ命令コードを格納するメモリを有するコンピュータプロセッサを備える、１台以上の消費電力制御ユニットを有する１つ以上の部位に配置された１台以上の電気デバイスによって消費される電力を制御する方法を提供し、１つ以上の消費電力制御ユニットは、１台以上の電力消費制御ユニットに接続されている１台以上の電気デバイスによって消費された電力の変更に関するリクエストを発行する遠隔に配置されているエネルギー管理者から制御信号を受信するように動作可能である通信モジュール、及び接続されている１台以上の電気デバイスによって消費される電力を監視するように動作可能である監視モジュールをさらに備え、本方法は、消費電力を調整するためのリクエストがエネルギー管理者から発行されることを含み、このリクエストは、１つ以上の消費電力ユニットによって受信され、コンピュータ命令コードにより、コンピュータプロセッサによって実行されたときに、コンピュータプロセッサが、エネルギー管理者のリクエストに従って、接続されている１台以上の電気デバイスへの電力の供給を制御し、監視モジュールにより消費された実際の電力を監視し、接続されている１台以上の電気デバイスによって消費される実際の電力に関する１つ以上の通知を、遠隔にあるエネルギー管理者に送信する。

別の態様では、本発明は、１つ以上の建物内で１台以上の電気デバイスによって消費される電力を制御する方法を提供し、本方法は、１台以上の電気デバイスの電源ラインに、コンピュータ命令コードが保存されるメモリを有するコンピュータプロセッサを備える１台以上の消費電力制御ユニットを設置させることを含み、１台以上のユニットは、１つ以上の建物の外にいるエネルギー管理者から、１台以上の電気デバイスによって消費される電力の変更に関する制御信号を受信するように動作可能である通信モジュール及び１台以上の電気デバイスによって消費される電力を監視するように動作可能である監視モジュールをさらに備え、コンピュータプロセッサによって実行されるときに、コンピュータ命令コードにより、コンピュータプロセッサに、１台以上の接続されている電気デバイスへの電力の供給を制御させ、かつ１台以上の電気デバイスによって消費される電力に関する１つ以上の通知をリクエストに応答してエネルギー管理者に送信させ、これにより、エネルギー管理者は、消費電力量を変更するリクエストが成功したか否かを確認できるようになる。

本発明の実施形態によるシステムの構成要素の図的表示を描写した図である。 図１の実施形態で描写される制御ユニット（４）及びコンプレッサ（４０）の拡大図を示す図である。 本発明の一実施形態により管理されるように動作可能である電気デバイスの設置の例を描写している図である。 本発明によるシステムの構成要素を形成する装置の様々な実施形態を描写している図である。 住居の消費電力を確実に制御するために制御ユニットの「メッシュネットワーク」が確立される特定の実施形態を描写する図である。 １２台の空調コンプレッサユニットを含む商業用設備に関連する実施形態を描写している図である。それぞれにおいて、少数のコンプレッサユニットが、遠隔に配置されているエネルギー管理者と他のすべての制御ユニットと通信するために、施設などの制御ユニットに接続されている。これらは、ローカル通信施設など、単一の「スレーブ」ユニットとして効果的に機能する。 組織が、エネルギー消費施設のエネルギー消費を制御することを求めている実施形態を描写している図である。エネルギー消費施設は、互いに遠隔に配置され、組織によって運営されている遠隔に配置されている施設からエネルギー消費を制御するために、ユーザーインターフェイスを操作するユーザーから遠隔に配置されている。 ディスプレイ上のユーザーインターフェイスの一例を示す図である。このディスプレイでは、本発明の一実施形態による、電気デバイスの数、それらのデバイスのステータス、及びエネルギー節約などの様々な情報がユーザーに報告される。 本発明の実施形態によるデバイスの地理的位置を詳述する代替的ユーザーユーザーインターフェイスを示す図である。 本発明の実施形態による、リアルタイム資産を報告し、それらのステータス、位置、ファームウェアモード及び監視需要／応答能力を詳述する視覚的表示を提供するさらなるユーザーユーザーインターフェイスを描写している図である。

図１を参照すると、本発明のシステムの実施形態による基本構成要素の図的表示が提供され、電気デバイス（４０、４０ａ、４０ｂ）は、それぞれの消費電力制御ユニット（４５、４５ａ、４５ｂ）に動作可能に接続され、これにより、制御ユニット（４５、４５ａ、４５ｂ）が、動作中それぞれの接続されている電気デバイス（４０、４０ａ、４０ｂ）によって消費される電力を制御する。図１の特定の例では、電気デバイスは、空調ユニットのコンプレッサであり、さらに、電気デバイス（４０）は、商業用建物内に配置され、電気デバイス（４０ａ）は、集合住宅の住居内に配置され、電気デバイス（４０ｂ）は、単一の住居内に配置されている。理解されるように、それぞれの電気デバイス（４０、４０ａ、４０ｂ）のコンプレッサユニットは、設備のタイプの各々について、すなわち、商業用、複数住宅用住居、及び単一家庭用住居用の空調設備の構成を考慮して、異なる動作能力及び容量を有する。しかし、いずれの場合も、電気デバイス（４０、４０ａ、４０ｂ）は、動作中に接続されたあらゆる電気デバイスによって消費される電力を制御するそれぞれの消費電力制御ユニット（４５、４５ａ、４５ｂ）によって電力が提供される。

通常どおり、図１に描写する電気デバイス（４０、４０ａ、４０ｂ）は、電力発電及び消費ネットワーク内で動作する典型的な電気デバイスを示しており、ここでは、電力が、電力ステーション（１０）によって生成され、その電力は、送信ネットワーク（１５）を介してサブステーション（２０）に送信され、送電ネットワーク（１５）によって送電される電力を上回る高電圧が、電気デバイスにより適切であるより低い電圧に変換される。これは、変電所（２０）によって行われる。電力は一般に、主要遮断スイッチ（２２）を介して商業用及び／または家庭用の住居に提供され、図１の例では消費電力制御ユニット（４５、４５ａ、４５ｂ）は、典型的には、商業用または家庭用住居のメインスイッチ（２２）に接続される。

図１の実施形態に示されている消費電力制御ユニット（４５、４５ａ、４５ｂ）のそれぞれには、制御ユニット（４５）に様々な動作能力を提供する、動作可能に接続された様々な電気ハードウェア構成要素を含むプリント回路基板（５０）を含む。特に、プリント回路基板（５０）には、コンピュータプロセッサ及び関連する電子構成要素が含まれ、これにより、制御ユニット（４５）には、遠隔に配置されているエネルギー管理者（６５）から制御信号を受信するように動作可能である通信モジュール、接続されている電気デバイスによって消費される電力を監視する監視モジュール、及び接続されているあらゆるデバイス（４０、４０ａ、４０ｂなど）への電力の供給を制御するように動作可能である電子構成要素などの動作機能が提供される。遠隔に配置されているエネルギー管理者（６５）から制御信号を受信するように動作可能である通信モジュールは、１つ以上の通知を遠隔に配置されているエネルギー管理者（６５）に送信して、それぞれの消費電力制御ユニット（４５、４５ａ、４５ｂ）に接続されている電気デバイス（４０、４０ａ、４０ｂ）の実際の消費電力に関するデータを提供するように動作可能である。

図１に示す実施形態では、電気デバイス（４０、４０ａ、４０ｂ）によって消費される電力に関して、１つ以上の通知が、遠隔に配置されているエネルギー管理者（６５）に伝達される。これは、その後のさらなる送信のために、携帯電話ネットワーク（７５）、Ｗｉ－Ｆｉデバイス（８０）、またはＢｌｕｅ－ｔｏｏｔｈ（登録商標）またはＺｉｇｂｅｅ（８５）などの任意の他のローカルエリア代替的通信手段による通信など、様々な手段で通信され得る。制御デバイス（４５）内の任意の手段によってもたらされる通信は、データ記憶設備（７０）に記録されたすべてのデータを用いて、遠隔に配置されているエネルギー管理者（６５）に通信される。保存施設（７０）に保存されているデータは、エネルギー管理者によるエネルギー管理に関する即時決定を支援する（６５）か、または、データ設備（７０）に保存されたデータの履歴レビュー中にエネルギー管理ユーティリティ（６０）による払戻しの提供を決定する、いずれかのために、エネルギー管理者（６５）またはエネルギー管理ユーティリティ（６０）から問い合わせを受け得る。

制御ユニット（４５）は、好ましくは、全二重通信リンクを提供する通信設備によって、遠隔に配置されているエネルギー管理者（６５）と通信することが可能である。代替的実施形態では、制御ユニット（４５）と遠隔に配置されているエネルギー管理者（６５）との間の通信リンクは、半二重通信リンクによってもたらされ得るが、いずれの場合であっても、制御ユニット（４５）と遠隔に配置されているエネルギー管理プログラム（６５）との間の通信リンクは、動作可能な通信リンクであるものとし、これにより、遠隔に配置されているエネルギー管理者（６５）は、接続されている電気デバイス（４０、４０ａ、４０ｂ）による実際の消費電力に関する通知及びデータを制御ユニット（４５、４５ａ、４５ｂ）から受信し、リクエストを制御ユニットに送信して、接続されている電気デバイスの消費電力を調整することができるようになる。

図１に示す実施形態では、遠隔に配置されているエネルギー管理者（６５）は、通信リンクによって制御ユニット（４５、４５ａ、４５ｂ）に動作可能に接続されており、これにより、遠隔に配置されているエネルギー管理者（６５）が制御ユニット（４５、４５ａ、４５ｂ）にリクエストを発行して、無線及び／または有線通信の組み合わせによって、接続されている電気デバイス（４０、４０ａ、４０ｂ）に提供される電力を調整し得るようになる。好ましい実施形態では、制御ユニット（４５、４５ａ、４５ｂ）は、デマンドレスポンス管理（ＤＲＭ）プロトコルに従って、遠隔に配置されているエネルギー管理者（６５）からのリクエストの受信に応じて、接続されている電気デバイス（４０、４０ａ、４０ｂ）によって消費される電力の変更をもたらすように動作可能である。この点について、ＤＲＭプロトコルを採用し、ＤＲＭコマンドを受信して実装するように動作可能である住宅用建物及び商業用建物に設置されたデバイスを有する国では、好ましい実施形態は、現在利用可能な８つのＤＲＭコマンドのすべてを実行するように動作可能である。この点について、ＤＲＭコマンドには、電気デバイスの接続を外す、電気デバイスを作動する、及び例えば、全動作消費量の５０％及び７５％など、エネルギー消費を低下させた様式など、デマンドレスポンスイネーブリングデバイス（ＤＲＥＤ）である電気デバイスによる電力の消費を調整するためのリクエストが含まれる。

図１ａを参照すると、図１に描写された制御ユニット（４５）及び接続されているコンプレッサユニット（４０）の拡大図が提供されている。この拡大図は、制御ユニット（４５）とコンプレッサユニット（４０）との間の接続に関するより詳細を提供し、特に、制御ユニット（４５）とコンプレッサユニット（４０）との間の電力接続（４２）の詳細を提供する。電力は、その接続を介してコンプレッサユニット（４０）に供給される。

図１ａには、制御ユニット（４５）とコンプレッサユニット（４０）との間の電気接続（４４）の詳細も示している。この点について、電気接続（４４）は、制御ユニット（４５）からコンプレッサユニット（４０）にＤＲＭリクエストを送信する。ＤＲＭリクエストが制御ユニット（４５）からコンプレッサ（４０）に送信される電気接続（４４）は、単一の方向、すなわち制御ユニット（４５）からコンプレッサ（４０）への通信を提供するためにのみ必要とされる。コンプレッサ（４０）が制御ユニット（４５）からＤＲＭリクエストを受信すると、コンプレッサ（４０）は、ＤＲＭリクエストを受信し、コンプレッサユニット（４０）によって消費される電力に影響を与えるＤＲＭリクエストを実行する。制御ユニット（４５）では、接続されているデバイスに供給される電力に加えて、それらのデバイスに供給される電力を測定するので、コンプレッサユニット（４０）に提供されている電力の測定は、制御ユニット（４５）から電気接続（４４）を介して受信するＤＲＭリクエストを実行するコンプレッサユニット（４０）に関する確認を提供する。制御ユニット（４５）によってコンプレッサユニット（４０）に提供される電力に関する通信により、遠隔に配置されているエネルギー管理者は、コンプレッサユニット（４０）に送信されたＤＲＭリクエストが受信され、ＤＲＭリクエストに従って、コンプレッサユニット（４０）が電力を消費するように制定されたことの保証を得る。

図２を参照すると、図１の単一の家庭用住居（３５）に関するさらなる詳細が描写されており、メインスイッチ（２２）により、単一の家庭用住居（３５）に送電ネットワーク（１５）によって供給される電力が提供される。

図２の実施例では、空調コンプレッサ（４０ｂ）のほかに、単一の家庭用住居（３５）としては、電気給湯器（９７）、スイミングプールポンプ（１０２）、電気自動車充電ステーション（１０７）、及び汎用コンセント（ＧＰＯ）（９０）など、他の様々な電気エネルギー消費デバイスが挙げられる。当然のことながら、ＧＰＯ（９０）では、様々な電気デバイスの接続が可能になり、図２の例では、ＧＰＯ（９０）は、電気照明デバイスに電力を提供するように描写されている。

図２に描写されている電気デバイスの各々は、消費電力制御ユニットによって電力が供給されている。この点について、空調コンプレッサ（４０ｂ）は、制御ユニット（４５ｂ）に接続され、かつ制御ユニットによって電力が供給され、電気給湯器（９７）は、制御ユニット（９５）によって電力が供給され、スイミングプールポンプ（１０２）は、制御ユニット（１００）によって電力が供給され、電気自動車（１０９）は、制御ユニット（１０５）によって電力が供給される電気自動車充電ステーション（１０７）によって充電される。図２に描写する実施形態では、ＧＰＯ（９０）は、本発明による消費電力制御ユニットの機能を実行するための構成要素ならびに関連するハードウェア及びソフトウェアが組み込まれている汎用コンセントの両方を含む一体型構成要素である。

図２の実施形態では、制御ユニット（４５ｂ、９５、１００、１０５及び９０）の各々は、通信モジュールを有し、これにより、制御ユニットがＷｉ－Ｆｉにより単一の家庭用住居内に設置されたルーター（３５）または住居の外部の操作可能な通信範囲内のＷｉ－Ｆｉデバイス（３５）と通信できるようになる。他の実施形態では、通信モジュールは、ＧＳＭ（登録商標）、Ｂｌｕｅ－ｔｏｏｔｈ（登録商標）、及び／または市販されている任意の代替的通信手段を介して通信を行い得る。この点について、各制御デバイスがエネルギー管理者と通信するできることにより、遠隔に配置されているエネルギー管理者は、各個々の制御ユニットにリクエストを発行して、各制御デバイスに接続されている電気デバイスによって消費される電力の調整を要求できる。同様に、制御デバイスは、接続されている電気デバイスに電力を供給し、実際に消費される電力を監視するため、制御デバイスは、エネルギー管理者に情報を送信し、これにより、エネルギー管理者は、制御ユニットに接続されている、接続されている電気デバイスによって消費された実際の電力に関する情報をいつでも受信できるようになる。

図３を参照すると、制御デバイスの様々な実施形態が描写されている。この点について、制御デバイス（１１０）は、接続されているデバイスに単相電力を提供するための絶縁スイッチを有する耐候性汎用コンセント（ＧＰＯ）を備える。制御デバイス（１１５）の例には、耐候性筐体を備える同様の実施形態が、接続されているデバイスに三相電力を提供するためのＧＰＯと共に含まれる。制御デバイス（１２０）は、絶縁スイッチを有する耐候性筐体を備えているが、汎用ソケットは備えていない。この点について、制御デバイス（１２０）は、典型的には、電気デバイスが固定配線によって接続される場合に使用され、これにより、簡単にまたは不注意で電源から接続が外れることができないようになる。

図３にさらに描写されているのは、耐候性筐体及び耐候性筐体スイッチを備えるデュアルギャング汎用コンセントを備える制御デバイス（１２５）の実施形態である。この特定の実施形態は、典型的には、住居の外側の商業用及び／または家庭用住居の周りに設置され、したがって、変化する気象条件に曝される。

図３は、単相電力を接続されている電気デバイスに提供するためのデュアルギャング内部ＧＰＯを含む制御ユニット（１３０）など、典型的には、屋内で使用されるであろう消費電力制御ユニットの様々な実施形態も描写している。さらに、制御ユニット（１３５）は、固定配線によって接続されたデバイスに電力を供給するための単一のスイッチ構成を含み、これにより、デバイスが不注意で切断できないようになり、固定位置を占有し、再配置を必要としない電気デバイスにとって適切であるようになる。一旦設置されると再配置を必要としない固定電気デバイスの典型的な例としては、照明デバイスが挙げられる。

図３には、電気拡張ボードを備える制御ユニット（１４５）の実施形態も描写している。この場合、制御ユニット（１４５）は、電力を単一のギャングＧＰＯコンセントの各々に接続するように動作可能である単一のスイッチを備えた５つのギャングＧＰＯ電気拡張ボードを備える。図３にさらに描写されているのは、標準の非制御家庭用ＧＰＯと標準ＧＰＯに接続されている電気デバイスとの間の接続のために構成された制御ユニット（１４０）の実施形態である。この点について、制御ユニット（１４０）は、標準ＧＰＯと電気デバイス（電気ヒーターなど）との間に接続され得、したがって、電気デバイス（例えば、電気ヒーター）に提供される電力を制御できる。さらに、制御ユニットのさらなる構成が図３に描写されており、いかなる外部スイッチング機構も提供しない制御ユニット（１５０）を備える。この特定の実施形態は、電力に継続的に接続されることが予想される固定電気デバイスに好適である。しかし、制御ユニット（１５０）を設置することにより、電力に固定接続された固定電気デバイスを制御ユニット（１５０）によって制御できる。

図４を参照すると、送電ネットワーク（１６０）に接続されたメインスイッチ（１６５）を通して電力が供給される単一の家庭用住居（１７０）を含む典型的な単一住居設備が示されている。図４の例では、単一の家庭用住居（１７０）には、電力消費制御ユニットに接続されている様々な電気デバイス、すなわち、制御ユニット（１８０）を介して電力が供給される空調システム（１８７）、制御ユニット（２０５）により電力が供給される電気給湯器（２０７）、制御ユニット（２００）により電力が供給されるスイミングプールポンプ装置（２２０）、制御ユニット（１９０）及び制御ユニットを含む汎用コンセント（ＧＰＯ）（１７５）によって電力が供給される電気自動車充電ステーション（１９２）によって充電される電気自動車（１９５）を含み、照明器具などの固定されていないあらゆる電気デバイスの接続に使用可能である。

さらに、図４の実施形態では、制御ユニット（１８０、２０５、２００、１９０、及び１７５）の各々は、互いに動作可能に通信していることに加えて、Ｗｉ－Ｆｉデバイス（２１５）とも動作可能に通信している。この点について、制御ユニット（１８０）は、他の制御ユニット（１７５、２０５、２００及び１９０）と動作可能に通信している。同様に、残りの制御ユニットはすべて、Ｗｉ－Ｆｉデバイス（２１５）と動作可能に通信していることに加えて、互いに動作可能に通信している。効果的には、制御ユニットは、互いの間にＷｉ－Ｆｉ通信デバイス（２１５）など、「メッシュネットワーク」を形成する。図４の特定の実施形態では、電力への継続的な接続を必要とする固定電気デバイス用のデバイスを含む制御ユニット（２１０）もメッシュネットワークに含まれており、制御ユニット（２１０）を含む結果として、電力を継続的に消費する固定電気デバイスは、これらのあらゆる固定電気負荷によって消費される電力を制御させ得る。

図４に描写されている残りのすべての制御ユニットについては、制御ユニット（２１０）は、Ｗｉ－Ｆｉ通信デバイス（２１５）に加えて住居内の残りのすべての制御ユニットと動作可能に通信する。図４の実施形態では、制御ユニットのすべては、遠隔に配置されているエネルギー管理者と動作可能に通信する。したがって、制御ユニットのメッシュネットワーク内で制御ユニット（２１５）によって受信された、遠隔に配置されているエネルギー管理者からのリクエストはいずれも、消費電力リクエストが送られた別の制御ユニットによって受信され、起動させるために転送され得る。

換言すれば、単一の住居内に配置された制御ユニット間にメッシュネットワークが確立されることにより、信頼性が大幅に向上し、これにより、エネルギー管理者によって発行された消費電力リクエストが、メッシュネットワーク内の制御ユニットによって受信され、実行される。例えば、メッシュネットワーク内の１台以上の制御ユニットが一時的にエネルギー管理者との通信から保護されている場合、メッシュネットワーク内の他の制御ユニットがいずれも保護されておらず、かつメッシュネットワークの別の制御ユニットメンバーに関する消費電力リクエストを受信するように動作可能である場合、受信する制御ユニットは、受信した消費電力調整リクエストをメッシュネットワークの意図された受信者に転送し得る。この配置により、信頼性が大幅に向上し、これにより、消費電力リクエストが、接続されている電気デバイスを備えた制御ユニットによって発行され、受信され、かつ実行され得る。

最終的に、エネルギー需要が発電容量を超える状況を回避するためのエネルギー管理者の最善の努力にもかかわらず、建物が一定期間電力を奪われる停電が発生する可能性がある。一実施形態では、制御ユニットは、制御ユニットの現在のステータス及びそれに接続された任意の電気デバイスのＤＲＭ設定を保存するメモリデバイスを備える。さらに、制御ユニットのメッシュネットワークが形成される実施形態では、制御ユニットは、建物内のすべての制御ユニットの現在のステータスを保存する。この特定の実施形態によれば、建物が電力と再度接続されたときに、制御ユニットに接続されている建物内に設置された電気デバイスのすべてにおいて、接続されている制御ユニットのメモリ、またはメッシュネットワーク内の別の制御ユニットに保存されたデータの結果として、ステータスが復元され得る。これにより、建物全体において接続されているすべての電気デバイスは、建物が電力から切断されたときに適用されたＤＲＭエネルギー設定に従って、動作を再開できるようになる。さらに、メッシュネットワーク内の制御ユニットの各々内のメモリデバイスは、メッシュネットワーク内の制御ユニットの各々に接続されている電気デバイスの消費電力に関する履歴データも保存し得る。したがって、建物または住居に対する電力の損失にもかかわらず、その建物または住居内にある制御ユニットが、メッシュネットワークを形成するように動作可能である場合、制御ユニットは、電力損失時に既存の消費電力設定を協調的に復元し得、さらにメッシュネットワーク内のそれぞれの制御ユニットに接続されている電気デバイスによって消費された測定電力に関する履歴の詳細を復元し得る。この特定の実施形態では、個々の制御ユニットが、将来の消費電力を制御するために、保存されたエネルギー消費スケジュールを有し得る場合、これらの詳細は、メッシュネットワークに含まれるそれぞれの制御ユニットの各々内に保存され得、同様に、電力の再接続時及び／または任意の特定の制御ユニットでそれらのメモリ内容に関してデータの破損が生じた場合に、メッシュネットワーク内の制御ユニットの各々に復元され得る。

別の実施形態では、制御ユニットには、遠隔に配置されているエネルギー管理者との通信を実現するために利用可能ないくつかの通信手段が含まれており、制御ユニットの動作中にいずれか１つの通信手段が信頼できないかまたは無効になった場合に、制御ユニットは、遠隔に配置されているエネルギー管理者との通信を再度確立しようとして、代替の通信手段を使用する。特定の一実施形態では、制御ユニットが、遠隔に配置されているエネルギー管理者との通信の再確立を試みる代替的通信手段を利用しようとするとき、制御ユニットは、次に最も安価な通信の選択肢である通信手段を使用することによって、通信を再利用し、遠隔に配置されているエネルギー管理者との通信を再確立する試みにおいて、最も安価なものから最も高価なものの順に、制御ユニットにとって利用可能な通信機能を介して進む。この点について、制御ユニットは、Ｌｏｒａプロトコル（（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ（ＩｏＴ）、Ｗｉ－Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、及び／またはＧＳＭ（登録商標）通信手段と通信するための広域ネットワークの通信プロトコル）に従って通信を送受信するための施設など、様々な通信施設を含み得、制御ユニットが利用できる様々な通信施設のうちの１つ以上を介して進み、遠隔に配置されているエネルギー管理者との通信を再確立し得る。

当然のことながら、遠隔に配置されているエネルギー管理者との通信を維持することは、接続されている電気デバイスによって消費される電力の調整に関するリクエストを引き続き受信するが、遠隔に配置されているエネルギー管理者が、制御ユニットに接続されている電気デバイスによって消費された実際の電力に関する最新情報を引き続き受信することを保証するために重要である。

図４にも示されているように、ユーザー（２３０）は、モバイル通信デバイス（２２０）を使用して建物の電気エネルギー消費を制御し得、これによって、住居内の電気デバイスによる消費電力の個人制御を、遠隔に配置されているエネルギー管理者によって受信されたリクエストに関係なく行うことができる。この場合、払戻しは、遠隔に配置されているエネルギー管理者によって管理されるピーク負荷の期間中に適用可能であり得る一方で、他の期間中では、ユーザー（２３０）は住居（１７０）の消費電力を制御することを好み得る。図４の実施形態では、ユーザ（２３０）は、Ｗｉ－Ｆｉルータ（２１５）と動作可能に通信している通信デバイス（２２０）を使用して、個々の制御ユニット（１８０、２０５、２００、１９０及び１７５）の制御を行う。通信デバイス（２２０）は、直接またはＷｉ－Ｆｉルータ（２１５）を介して制御ユニットと通信し得る。

さらに、通信デバイス（２２０）はまた、住居内に設置された制御ユニットの実際の消費電力に関する通知を受信し得、ユーザーは、通信デバイス（２２０）のディスプレイ（２２５）で消費情報電力を検討し得る。これは、住居内に設置された電気デバイスによる消費電力の制御に関する決定を行うためにユーザー（２３０）を支援し得る。

図５を参照すると、制御ユニットの設置が２つの異なるタイプの制御ユニットから構成される実施形態、すなわち、遠隔に配置されている管理者と通信するための通信施設を含むマスター制御ユニット及び単一の建物または住居内の他の制御ユニットとローカルに通信するように動作可能である通信施設のみで構成されているスレーブ制御ユニットが描写されている。

この点について、商業用建物（２５０）の屋上には１２台の空調コンプレッサユニット（２５５ａ～２５５ｎ）が含まれ、そのすべてが動作中に電力を消費して商業用建物（２５０）を冷却する商業用建物（２５０）が描写されている。

図５に詳述されている実施形態では、各コンプレッサユニット（２５５ａ～２５５ｎ）は、それぞれの制御ユニットによって電力が供給される。コンプレッサユニット（２５５ａ、２５５ｅ及び２５５ｊ）の例では、これらの空調コンプレッサユニットに提供される電力は、マスター制御ユニット（２６０ａ、２６０ｂ及び２６０ｃ）によって提供される。マスター制御ユニット（２６０ａ、２６０ｂ及び２６０ｃ）の各々には、遠隔に配置されているエネルギー管理者（２７０）と通信するように動作可能である通信モジュールが含まれている。遠隔に配置されているエネルギー管理者（２７０）とマスター制御ユニット（２６０ａ、２６０ｂ、２６０ｃ）との間の通信は、通信リンク（２７５）を介して行われる。

マスター制御ユニット（２６０ａ、２６０ｂ、２６０ｃ）は、遠隔に配置されているエネルギー管理者（２７０）からマスター制御ユニット（２６０ａ、２６０ｂ、２６０ｃ）のうちの１台以上によって提供される電力に対する調整を要求する命令及びリクエストを受信し得るが、マスター制御ユニット（２６０ａ、２６０ｂ、２６０ｃ）は、遠隔に配置されているエネルギー管理者（２７０）から、スレーブ制御ユニット（２６５ａ～２６５ｊ）のうちの１つを対象とする命令及び／またはリクエストを受信し得る。スレーブ制御ユニット間の通信は、有線制御回線（２８０ａ、２８０ｂ及び２８０ｃ）に限定され、それにより、スレーブ制御ユニットのグループが互いに通信することが可能になる。この点について、有線制御回線（２８０ａ）では、スレーブ制御ユニット（２６５ａ、２６５ｂ及び２６５ｃ）間の通信が可能になる。同様に、有線制御回線（２８０ｂ）では、スレーブ制御ユニット（２６５ｄ、２６５ｅ及び２６５ｆ）間の通信が可能になる。さらに、有線制御回線（２８０ｃ）では、スレーブ制御ユニット（２６５ｇ、２６５ｈ及び２６５ｊ）間の通信が可能になる。スレーブ制御ユニット間の通信は、描写されている固定配線構成を含む任意のローカル通信構成（２８０ａ、２８０ｂもしくは２８０ｃ）、またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ローカルＷｉ－Ｆｉ、または他の任意の市販の通信構成によって行われ得る。

図５に描写するスレーブ制御ユニット（２６５ａ～２６５ｊ）には、固定配線間の固定通信のみに限定されている通信モジュールが含まれているため、スレーブ制御ユニット間の通信は、通信回線（２８０ａ、２８０ｂ及び２８０ｃ）のみに限定されている。図５にも描写されているように、各通信回線（２８０ａ、２８０ｂ及び２８０ｃ）もマスター制御ユニットに接続されている。したがって、有線通信回線（２８０ａ）の場合、通信回線（２８０ａ）に接続されているマスター制御ユニットは、通信リンク（２７５）を介して遠隔に配置されているエネルギー管理者（２７０）と通信し、その後、１つ以上のスレーブ制御ユニット（２６５ａ、２６５ｂまたは２６５ｃ）のうちのいずれかの１つと通信し得る。同様に、スレーブ制御ユニット（２６５ａ、２６５ｂまたは２６５ｃ）のうちのいずれか１台は、接続されているマスター制御ユニット（２６０ａ）と固定通信回線（２８０ａ）を介して通信し得、スレーブ制御ユニット（２６５ａ、２６５ｂまたは２６５ｃ）のうちのいずれか１台に接続されているコンプレッサユニット（２５５ｂ、２５５ｃまたは２５５ｄ）の消費電力に関するデータを送信し得、かつ遠隔に配置されているエネルギー管理者（２７０）とのその後の通信のために接続されているマスター制御ユニット（２６０ａ）にその消費電力に関するデータを送信し得る。

図５にも描写されているように、有線通信回線（２８０ｂ）は、スレーブ制御ユニット（２６５ｄ、２６５ｅまたは２６５ｆ）に関して、通信回線（２８０ｂ）によって接続されているマスター制御ユニット（２６０ｂ）と同様の機能に影響を与え得る。同様に、スレーブ制御ユニット（２６５ｇ、２６５ｈ、及び／または２６５ｊ）も、広い通信回線（２８０ｃ）を介して通信し、かつ接続されているマスター制御ユニット（２６０ｃ）と通信して、同様の機能を実行し得る。図５に描写されている配置での主な利点は、接続されている１２台のすべてのコンプレッサユニットにおいて望ましい機能を実現できることであり、この設置には、１２台の制御ユニットを含み、３台の制御ユニットのみがマスター制御ユニット（２６０ａ、２６０ｂ及び２６０ｃ）を含み、これらには、マスター制御ユニット（２６０ａ、２６０ｂ及び２６０ｃ）が、遠隔に配置されているエネルギー管理者と通信することができる通信施設を備える。しかし、スレーブ制御ユニット（２６５ａ～２６５ｊ）は、所望の機能を実現しながら、コンプレッサユニットの大部分（２５５ｂ、２５５ｃ、２５５ｄ、２５５ｆ、２５５ｇ、２５５ｈ、２５５ｋ、２５５ｍ及び２５５ｎ）に接続されており、制御ユニットのコストを大幅に削減して、所望の機能を実現する。これは、スレーブ制御ユニットには、長距離通信施設を含める必要がなく、同じ有線通信回線に接続されている制御ユニット間のローカル通信に限定されているためである。スレーブ制御ユニットの代替的ローカル通信構成としては、Ｐｏｗｅｒｌｉｎｅ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、またはローカルＷｉ－Ｆｉ配置が挙げられる。

図６を参照すると、別々の地理的位置に配置された４つの別々の施設を含む単一の組織を表す実施形態が描かれている。この点について、この組織のエネルギー消費コストを制御しようとする組織の従業員（役員）を表すユーザー（３３０）は、ユーザーインターフェイス（３３５）を操作して、別々に配置された施設（３００、３０５、３１０及び３１５）の消費電力を管理する。

施設（３００、３０５、３１０、及び３１５）の各々には、様々な電気エネルギー消費デバイスが含まれており、図６に示す実施形態では、これらのデバイスは、各施設の屋上に配置された空調コンプレッサユニットを備える。個別の施設の屋上にある各コンプレッサユニット（３００、３０５、３１０及び３１５）には、制御ユニットを通じて電力が供給され、図６において各施設の単一の制御ユニット及びコンプレッサユニットの拡大図が認識される。

この点について、施設（３００）は、屋上に１２台のコンプレッサユニットを備え、各コンプレッサユニットは、制御ユニット（２８５ａ）を含み、これによりコンプレッサユニット（２９０ａ）には、電力が供給される。同様に、施設（３０５）は、その施設の屋上に１２台のコンプレッサユニットを備え、各コンプレッサユニット（２９０ｂ）には、制御ユニット（２８５ｂ）を介して電力が供給される。同様に、施設（３１０）は、その施設の屋上に１２台のコンプレッサユニットを備え、各コンプレッサユニット（２９０ｃ）には、制御ユニット（２８５ｃ）を介して電力が供給される。図６に描写する組織施設には、屋上（２９０ｄ）に２台のコンプレッサユニットのみを備える管理施設（３１５）も含まれている。この例では制御ユニット（２８５ｄ）を介して電力が供給される。様々な施設（３００、３０５、３１０及び３１５）の消費電力デバイスの制御を操作するユーザ（３３０）は、通信リンク（３２０）によってそれらの施設と通信する。図６の実施形態では、ユーザー（３３０）は、コンピューティングシステム（３３５）のユーザーインターフェイスを操作して、様々な施設（３００、３０５、３１０及び３１５）の各々の通信リンク（３２０）を介して報告された電気エネルギー消費を監視し、（２９０ａ、２９０ｂ、２９０ｃ及び２９０ｄ）で表されるコンプレッサユニットのうちの１台以上に対して通信リンク（３２０）を介してリクエストを発行し、それらのコンプレッサユニットによって消費される電力を調整する。コンプレッサユニットによる消費電力の調整に関してユーザー（３３０）からのリクエストを受信することに加えて、接続されている制御ユニット（２８５ａ、２８５ｂ、２８５ｃ及び２８５ｄ）は、接続されている電気デバイスによって消費された実際の電気エネルギーを記録し、実際の電気エネルギー消費に関するデータを、通信リンク（３２０）を介してユーザ（３３０）に送信する。

図６に描写されている特定の配置では、地理的に別々に配置されている様々な施設で消費される電気エネルギーのコストを削減しようとする組織は、描写されている構成を用いて、各施設において接続されている電気デバイスによって消費される電気エネルギーを制御し、これにより、その組織の総エネルギー消費コストを削減し得る。組織がエネルギー管理者によって発行されたＤＲＭコマンドに従って払戻しを利用しようとする場合、ユーザー（３３０）は、遠隔のエネルギー管理者によって発行されたあらゆるＤＲＭリクエストを監視して、ユーザー（３３０）によって発行されたあらゆるコマンドまたはリクエストは、遠隔のエネルギー管理者によって発行されたリクエストと衝突することなく、これにより、エネルギー供給者によって提供されるあらゆる利用可能な払戻しに関するいかなる妥協も確実に回避することが想定されている。

図７Ａ、７ｂ及び７ｃは、エネルギー管理者または電力グリッドに接続された建物のエネルギー消費を制御しようとするユーザーによって操作されるユーザーインターフェイスの実施形態を詳細に示す。図７ａを参照すると、制御され得るデバイスの数に関する詳細が、現在制御ユニットの制御下にあるアクティブなデバイスの数と共に表示され、接続されているデバイスの電気的エネルギー消費を変更するためコンピュータディスプレイが描写されている。表示画像には、ユーザー（４１０）、概要（４３０）、統計（４５０）、マップ（４７０）、及びデバイス（４９０）として識別されるビューを含む一連の代替ビューを含むメニュー（４０５）を含むウィンドウ（４００）が含まれる。

図７ａにおいて詳細に記載されている画像は、概要（４３０）メニューオプション及び画像の一部（４３２）に対応し、数値の表示は、デバイスの数、アクティブなデバイスの数、「オン」になっているデバイスの数、ＤＲＭ設定「オフ」が有効になっているデバイスの数、ＤＲＭ設定「５０％」が有効になっているデバイスの数、及びＤＲＭ設定「７５％」が有効になっているデバイスの数に関して提供され、その確認は、接続されている電気デバイスによって消費された実際の電力を測定した個々の制御ユニットから受信され、これにより、ＤＲＭ設定がそれぞれの制御ユニットによって受信され、実行されたことが確認される。

ディスプレイの一部（４３４）には、総エネルギー節約の数値表示が提供され、画像（４３５）の別の部分には、二酸化炭素排出量削減の数値表示が提供される。

図７ｂを参照すると、表示画像（４００）では、稼働している代替的メニュー選択、すなわち、マップ（４７０）サブメニューオプションにより詳細表示されている。したがって、ディスプレイを見るユーザーに、異なる詳細ビューが提供され、ディスプレイには、設置された制御ユニットの地理的位置が地理的地図に重ねて表示される。図７ｂの特定の例では、３台の制御ユニットが設置されている地理的領域（４７２）が表示され（４７６）、ユーザーが設置された制御ユニットの地理的位置を認識する図示画像の１つにポインティングデバイスを「ホバリング」した結果、さらなる詳細が表示され（４７８）、これにより、ビューアに設置された制御ユニット及び特定の制御ユニットに接続されている電気デバイスに関するさらなる詳細が提供される。例えば、図７ｂでは、制御ユニットに関する追加の詳細がサブウィンドウ（４７８）に表示され、制御ユニットが２７ Ｈｉｇｈ Ｓｔｒｅｅｔに配置されている５ｋＷ空調ユニットに接続されていることが示されている。空調ユニットのステータスは「オン」であり、ユニットは４．２ｋＷ／時間を消費していることが報告されている。

図７ｂに描写されているインターフェースには、検索フィールド（４７４）に通りの名前または郊外を入力し、基盤となる地理データベースの検索を実行して、ユーザーが表示しようとする通りの名前または郊外を表示し、検索対象である通りまたは郊外のいずれかに設置されたあらゆる制御ユニットに関して、視覚表示を提供する機能も含まれている。図７ｂにも描写されているように、ディスプレイ（４８０）の一部分には、検索の対象であり、ユニットの一意の識別番号、制御ユニットで実行されているファームウェアバージョン、制御ユニットのステータス及びアクティビティ、ならびに制御ユニットが、接続されていた電気デバイスを様々なＤＲＭ設定に従って動作させた期間を示す制御ユニットに関するさらなる詳細が表示される。

図７ｃを参照すると、ユーザーがディスプレイ（４００）のデバイス（４９０）サブメニューオプションを選択している代替的ディスプレイが示されており、これにより、画面の一部分（４９２）には、様々な詳細を表示するディスプレイを操作するユーザーの制御下で、設置されているユニットの詳細を示すチャートが表示される。この詳細としては、制御ユニットの一意の識別番号、制御ユニットの地理的位置、制御ユニットを実行し、制御するファームウェアのバージョン、制御ユニットのステータス、制御ユニットが「オン」モードになっていた時間長、及び制御ユニットが、接続されているデバイスを様々なＤＲＭモードで動作させる期間が挙げられる。

本明細書及びそれに続く特許請求の範囲を通して、文脈が他に必要としない限り、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」という単語、及び「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」及び「備えている（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」などの変形は、述べられた特徴またはステップ、または特徴またはステップの群を包含することを意味するが、他の機能またはステップ、または他の機能またはステップの群を除外するものではないと理解される。

本明細書における任意の先行技術への言及は、先行技術が知識であること、または共通の一般知識の一部を形成することを示唆することではなく、またそのように解釈されるべきではない。

Claims (14)

1. 接続されている１台以上の電気デバイスによって消費される電力を制御する消費電力制御ユニットであって、１台以上の前記電気デバイスは、１つ以上の建物内において電力を消費し、前記消費電力制御ユニットは、動作可能に接続され、コンピュータ命令コードを保存するメモリを有するコンピュータプロセッサを備え、かつ前記消費電力制御ユニットは、
   １台以上の前記電気デバイスによって消費される電力の変更を要求する、前記１つ以上の建物の外にいるエネルギー管理者から制御信号を受信するように動作可能である通信モジュールと、
   １台以上の前記電気デバイスによって消費される電力を監視するように動作可能である監視モジュールと、をさらに備え、
   前記コンピュータ命令コードにより、前記コンピュータプロセッサによって実行されたときに、前記コンピュータプロセッサに、
   １台以上の前記電気デバイスへの電力の供給を制御させる；及び
   接続されている１台以上の前記電気デバイスによって消費される前記電力に関する１つ以上の通知をリクエストに応答して前記エネルギー管理者に送信させ、これによって前記エネルギー管理者が、消費電力を変更する前記リクエストが成功したか否かを確認できるようになる、ユニット。
2. 前記消費電力制御ユニットが、接続されている１台以上の前記電気デバイスによって経時的に消費された電力を記録するように動作可能である、請求項１に記載の消費電力制御ユニット。
3. 消費電力の測定及び記録が実質的に連続的である、請求項２に記載の消費電力制御ユニット。
4. 前記１つ以上の通知には、接続されている前記電気デバイスによって消費された電力への前記要求された変更のステータスを含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の消費電力制御ユニット。
5. 消費電力の変更に関する前記リクエストが、接続されている１台以上の前記電気デバイスのそれぞれの運転負荷をｘ％からｙ％に変更させる信号を含み、ｘ及びｙは、０から１００までの整数を表す、請求項１～４のいずれか一項に記載の消費電力制御ユニット。
6. 前記エネルギー管理者によって発行された消費電力の変更に関する前記リクエストが、接続されている１台以上の前記電気デバイスをアクティブ化する、かつ／または接続されている１台以上の前記電気デバイスを非アクティブ化するためのリクエストを含む、請求項１～５のいずれか一項に記載の消費電力制御ユニット。
7. 前記１つ以上の通知が、接続されている１台以上の前記電気デバイスの消費電力の変更に関する現在のリクエストのステータスを含む、請求項１～６のいずれか一項に記載の消費電力制御ユニット。
8. 前記１つ以上の通知が、接続されている１台以上の前記電気デバイスによって消費された電力の量に関するデータを含む、請求項１～７のいずれか一項に記載の消費電力制御ユニット。
9. 前記通信モジュールが、敷地内に設置された複数の消費電力制御ユニットと通信するようにさらに動作可能であり、前記複数の消費電力制御ユニットのそれぞれ内において、前記コンピュータ命令コードにより、各制御ユニットのそれぞれの前記コンピュータプロセッサによって実行されるときに、前記コンピュータプロセッサが、
   前記消費電力制御ユニットのコンピュータメモリの内容を、前記消費電力制御ユニットが通信範囲内にある前記複数の消費電力制御ユニットに送信することと、
   前記消費電力制御ユニットが通信範囲内にある前記複数の消費電力制御ユニットからメモリ内容を受信することと、を含む、請求項１～８のいずれか一項に記載の消費電力制御ユニット。
10. 制御ユニットの前記メモリ内容が、
    ある時点での接続されている前記電気デバイスの動作ステータス；
    様々な時点において要求された消費電力の変更；
    様々な時点において接続されている前記電気デバイスによって消費される消費電力；または
    接続されている前記電気デバイスの今後の消費電力のスケジュールのうちの１つ以上を含む、請求項９に記載の消費電力制御ユニット。
11. 前記エネルギー管理者からのリクエストが、
    ある時点での接続されている前記電気デバイスの動作ステータス；
    様々な時点において要求された消費電力の変更；
    様々な時点において接続されている前記電気デバイスによって消費される消費電力；または
    接続されている前記電気デバイスの今後の消費電力のスケジュールのうちのいずれか１つ以上に関連する制御ユニットから保存されたデータを受信するために制御ユニットからデータを受信するためのリクエストを含む、請求項１～１０のいずれか一項に記載の消費電力制御ユニット。
12. １つ以上の建物内の１台以上の電気デバイスによって消費される電力を制御するためのシステムであって、前記システムが、
    接続されている１台以上の前記電気デバイスによって消費される電力の変更を要求する、前記１つ以上の建物の外にいるエネルギー管理者、及び
    電力グリッドから電力が供給される１台以上の前記電気デバイスに接続された１つ以上の消費電力制御ユニットと、を含み、１つ以上の前記消費電力制御ユニットのそれぞれ１つが、動作可能に接続され、コンピュータ命令コードが保存されているメモリを有するコンピュータプロセッサを備え、１つ以上の前記消費電力制御ユニットが、さらに、
    外部の前記エネルギー管理者から制御信号を受信するように動作可能である通信モジュール、及び
    １台以上の前記電気デバイスによって消費される電力を監視するように動作可能である監視モジュールを備え、
    前記コンピュータ命令コードにより、前記コンピュータプロセッサによって実行されたときに、前記コンピュータプロセッサに：
    接続されている１台以上の前記電気デバイスへの電力の供給を制御させる；及び
    接続されている１台以上の前記電気デバイスによって消費される前記電力に関する１つ以上の通知を前記エネルギー管理者に送信させる、システム。
13. １つ以上の建物内で１台以上の電気デバイスによって消費される電力を制御する方法であって、前記方法が、１台以上の前記電気デバイスの電源ラインに、コンピュータ命令コードが保存されるメモリを有するコンピュータプロセッサを備える１台以上の消費電力制御ユニットを設置させることを含み、１台以上の前記消費電力制御ユニットにはさらに：
    １台以上の前記電気デバイスによって消費される電力の変更を要求する、前記１つ以上の建物の外にいるエネルギー管理者から制御信号を受信するように動作可能である通信モジュールと、
    １台以上の前記電気デバイスによって消費される電力を監視するように動作可能である監視モジュールを備え、
    前記コンピュータ命令コードにより、前記コンピュータプロセッサによって実行されたときに、前記コンピュータプロセッサが：
    接続されている１台以上の前記電気デバイスへの電力の供給を制御する；及び
    接続されている１台以上の前記電気デバイスによって消費される前記電力に関する１つ以上の通知をリクエストに応答して前記エネルギー管理者に送信させ、これによって前記エネルギー管理者が、消費電力を変更する前記リクエストが成功したか否かを確認できるようになる、方法。
14. コンピュータ命令コードを含む非一時的コンピュータ可読媒体であって、コンピュータプロセッサ及び前記コンピュータ命令コードを保存するために動作可能に接続されたメモリ、エネルギー管理者から制御信号を受信するように動作可能な通信モジュール、及び消費電力制御ユニットに接続された１つ以上の建物内で１台以上の電気デバイスによって消費される電力を監視するように動作可能な監視モジュールを備える、前記消費電力制御ユニットの前記プロセッサによって実行されたとき、前記コンピュータ命令コードは、実行されると、電気制御ユニットが以下のタスク：
    接続されている前記電気デバイスの消費電力を調整するために、前記１つ以上の建物の外にいる前記エネルギー管理者から発行された要求を監視することと、
    リクエストの受信時に、前記消費電力制御ユニットによって提供される前記電力を制御することと、
    前記消費電力制御ユニットに接続されている前記電気デバイスによって消費された実際の電力を監視することと、
    接続されている１台以上の前記電気デバイスによって消費される前記実際の電力に関する１つ以上の通知を、前記リクエストに応答して、前記通信モジュールによって前記エネルギー管理者に送信させることとを行うようになり、これによって前記エネルギー管理者が、消費電力を変更する前記リクエストが成功したか否かを確認できるようになる、媒体。

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